O metodă inovatoare bazată pe inteligența artificială poate ajuta cercetătorii să înțeleagă procesul de îmbătrânire al celulelor stem care produc sângele. Tehnologia permite identificarea substanțelor capabile să influențeze modificările biologice asociate cu vârsta, conform unui studiu publicat recent în revista Aging Cell. Această descoperire vizează în principal înțelegerea funcționării sistemului hematopoietic, care este esențial pentru menținerea sănătății organismului pe termen lung.
Sistemul de analiză, denumit ChromAgeNet, a fost dezvoltat de o echipă de cercetători din Spania, implicând Institutul de Cercetare Biomedicală Bellvitge, Barcelona Supercomputing Center și Institutul pentru Sănătate Globală din Barcelona. Tehnologia funcționează prin analiza imaginilor microscopice ale nucleului celular și a fost testată pe celule de șoarece. Algoritmul este capabil să analizeze organizarea cromatinei, materialul format din ADN și proteine care influențează direct activitatea genelor.
În cadrul experimentelor, cercetătorii au utilizat imagini tridimensionale ale nucleelor celulelor stem provenite de la șoareci tineri și vârstnici pentru a identifica modificările specifice. Analiza a evidențiat caracteristici precum distribuția cromatinei la periferia nucleului și anumite structuri compacte care apar odată cu vârsta. ChromAgeNet a obținut o valoare AUROC de 0,77, ceea ce indică capacitatea sistemului de a diferenția eficient celulele tinere de cele care au trecut prin procesul de îmbătrânire.
Echipa de cercetare a testat metoda și pe celule îmbătrânite care au fost tratate cu substanțe epigenetice, capabile să modifice activitatea genelor fără a altera secvența de ADN. Sistemul a reușit să detecteze modificări care indicau un profil celular mai tânăr, ceea ce sugerează că tehnologia ar putea fi utilizată pentru evaluarea unor potențiale tratamente viitoare. Totuși, rezultatele nu demonstrează faptul că celulele și-au recăpătat funcțiile biologice complete.
Deși tehnologia oferă perspective noi, cercetarea rămâne la nivel preclinic, fiind realizată exclusiv pe celule de șoarece. Nu s-a stabilit încă dacă metoda poate identifica aceleași modificări la nivelul organismului uman sau dacă rezultatele vor fi identice. Sunt necesare studii suplimentare pentru validarea tehnologiei și pentru evaluarea aplicabilității sale în domeniul medical, în special pentru a înțelege cum afectează îmbătrânirea producerea de globule roșii, globule albe și trombocite.
Celulele stem hematopoietice, care sunt subiectul acestui studiu, sunt localizate în principal în măduva osoasă și sunt responsabile pentru producerea elementelor componente ale sângelui. Pe măsură ce organismul îmbătrește, funcționarea acestui sistem se poate deteriora semnificativ, ceea ce afectează capacitatea corpului de a menține un răspuns imunitar eficient și de a produce celule sanguine sănătoase.